人教版高中物理必修二7.9《实验：验证机械能守恒定律》ppt课件

预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 高中物理 必修2 人教版 9 实验实验 验证验证 机械能守恒定律 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 目标标定位 1 会用打点计时计时 器打下的纸带计纸带计 算物体运动动的 瞬时时速度 2 掌握利用落体法验证验证 机械能守恒定律的原理和方法 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 一 实验实验 原理 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 二 实验实验 器材 铁铁架台 带铁夹带铁夹 电电磁打点计时计时 器 重锤锤 带夹带夹 子 纸纸 带带 复写纸纸 导线导线 毫米刻度尺 低压压交流电电源 4 V 6 V 想一想 验证验证 机械能守恒定律实验实验 中是否需要用到天平 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 一 实验实验 步骤骤 1 安装置 按图图7 9 1将检查检查 调调整好的打点计时计时 器竖竖直 固定在铁铁架台上 接好电电路 图7 9 1 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 2 打纸带纸带 将纸带纸带 的一端用夹夹子固定在重物上 另一端穿 过过打点计时计时 器的限位孔 用手提着纸带纸带 使重物静止在靠 近打点计时计时 器的地方 先接通电电源 后松开纸带纸带 让让重 物带带着纸带纸带 自由下落 更换纸带换纸带 重复做3次 5次实验实验 3 选纸带选纸带 选选取点迹较为较为 清晰且有两点间间的距离约为约为 2 mm 的纸带纸带 把纸带纸带 上打出的两点间间的距离为为2 mm的第一个 点作为为起始点 记记作O 在距离O点较远处较远处 再依次选选出计计 数点1 2 3 4 测测距离 用刻度尺测测出O点到1 2 3 的距离 即为对为对 应应下落的高度h1 h2 h3 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 二 数据处处理 1 方法一 利用起始点和第n点 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 3 方法三 图图象法 三 误误差分析 重物下落要克服阻力做功 因此减小的重力势势能略大于增 加的动动能 图7 9 2 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 四 注意事项项 1 尽量减小各种阻力的影响 采取的措施有 1 安装打点计时计时 器时时 必须须使两个限位孔的中线严线严 格竖竖直 以减小摩擦阻力 2 应选应选 用质质量和密度较较大的重物 以减小阻力的影响 2 实验实验 中 提纸带纸带 的手要保持不动动 且保证纸带竖证纸带竖 直 接通 电电源后 等打点计时计时 器工作稳稳定再松开纸带纸带 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 例1 在 验证验证 机械能守恒定律 的实验实验 中 1 从下列器材中选选出实验实验 所必须须的 其编编号为为 A 打点计时计时 器 包括纸带纸带 B 重物 C 天平 D 毫米刻度尺 E 秒表 F 运动动小车车 2 打点计时计时 器的安装放置要求为为 开始打点计计 时时的时时候 应应先 然后 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 3 实验实验 中产产生系统误统误 差的原因主要是 使重物获获得的动动能往往 为为减小误误差 悬悬挂 在纸带纸带 下的重物应选择应选择 答案 1 ABD 2 底板要竖竖直 两限位孔在一条竖竖直线线上 给给打点计时计时 器 通电电 释释放重物 3 纸带纸带 通过过打点计时计时 器时时有摩擦阻力和重物下落时时所受空 气阻力 小于所减小的重力势势能 质质量和密度大一些的 4 一条通过过坐标标原点的倾倾斜直线线 重力加速度g 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 例2 在 验证验证 机械能守恒定律 的实验实验 中 已知打点 计时计时 器所用电电源的频频率为为50 Hz 查查得当地的重力加速度 g 9 8 m s2 某同学选择选择 了一条理想的纸带纸带 用刻度尺 测测量时时各计计数点对应对应 刻度尺上的读读数如图图7 9 3所示 图图中O点是打点计时计时 器打出的第一个点 A B C D分别别 是每打两个点取的计计数点 则则重物由O点运动动到B点时时 重 物质质量为为m kg 图7 9 3 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 1 重力势势能的减少量是 J 动动能的增加量是 J 2 重力势势能的减少量 略大于 或 略小于 动动 能的增加量 原因是 3 根据计计算的数据得出的结论结论 答案 1 1 911m 1 89m 2 略大于 见见解析 3 在实验误实验误 差允许许的范围围内重物减少的重力势势能等于其增 加的动动能 即机械能守恒 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 解析 1 重力势能的减少量为 Ep mghOB m 9 8 0 195 J 1 911m J 重物下落到B点时的速度为 2 略大于 由于空气阻力和限位孔的摩擦阻力做功 将部分 机械能转化为了内能 3 从以上计算的数据得出 在实验误差允许的范围内重 物减少的重力势能等于其增加的动能 即机械能守恒 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 例3 利用气垫导轨验证垫导轨验证 机械能守恒定律 实验实验 装置示 意图图如图图7 9 4所示 1 实验实验 步骤骤 将气垫导轨垫导轨 放在水平桌面上 桌面高度不低于1 m 将导轨调导轨调 至水平 图7 9 4 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 用游标标卡尺测测出挡挡光条的宽宽度l 9 30 mm 由导轨标导轨标 尺读读出两光电门电门 中心间间的距离s cm 将滑块块移至光电门电门 1左侧侧某处处 待砝码码静止不动时动时 释释放 滑块块 要求砝码码落地前挡挡光条已通过过光电门电门 2 从数字计时计时 器 图图中未画出 上分别读别读 出挡挡光条通过过光电电 门门1和光电门电门 2所用的时间时间 t1和 t2 用天平称出滑块块和挡挡光条的总质总质 量M 再称出托盘盘和砝码码 的总质总质 量m 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 2 用表示直接测测量量的字母写出下列物理量的表达式 滑块块通过过光电门电门 1和光电门电门 2时时 瞬时时速度分别为别为v1 和v2 当滑块块通过过光电门电门 1和光电门电门 2时时 系统统 包括滑块块 挡挡光 条 托盘盘和砝码码 的总动总动 能分别为别为Ek1 和Ek2 在滑块块从光电门电门 1运动动到光电门电门 2的过过程中 系统势统势 能的 减少量 Ep 重力加速度为为g 3 如果 Ep 则则可认为验证认为验证 了机械能守恒定律 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 预习导预习导 学9 实验实验 验证验证 机械能守恒定 律 预习导学课堂讲义 再见见